DE866853C

DE866853C - Differential pressure meter

Info

Publication number: DE866853C
Application number: DEP43790A
Authority: DE
Inventors: Andre Fortier
Original assignee: Etavex S A
Current assignee: Etavex S A
Priority date: 1947-07-18
Filing date: 1949-05-25
Publication date: 1953-02-12
Also published as: BE482126A; US2564527A; CH262826A; GB638209A; FR964593A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBENAM 12. FEBRUAR 1953ISSUED FEBRUARY 12, 1953

p 43790 IXb /42 b Dp 43790 IXb / 42 b D

Differential druckmes s erDifferential pressure gauges

Es ist bekanntlich möglich, den Abstand zweier benachbarter Flächen mit Hilfe eines ausströmenden Gases zu messen. Zu diesem Zweck wird die eine Fläche mit einer feinen Öffnung versehen, durch welche das Gas strömt. Nähert man dieser Öffnung die andere Fläche, so hängt der freie Querschnitt für den Durchgang des Gases von dem Abstand der beiden Flächen ab. Unter dieser Voraussetzung erlaubt das Maß der Gasmenge oder des Druckes vor (oberhalb) der Öffnung die Bestimmung des Abstandes der beiden Flächen. Wenn im besonderen eine kalibrierte Öffnung von kon-. stantem Querschnitt in Reihe mit einer Öffnung angeordnet wird,, deren Querschnitt je nach der Stellung der beiden Flächen veränderlich ist, so gestattet es das Maß des Druckes p zwischen den beiden Öffnungen, den freien Querschnitt der zweiten Öffnung zu bestimmen, sofern der Druck vor der ersten Öffnung auf einem gegebenen Wert P gehalten wird und sofern man den Druck hinter der zweiten Öffnung kennt, der einfach atmosphärischer Druck p₀ sein kann. Wenn die Drackunterschiede P-p und p-p₀ im Verhältnis zu den Drücken P, p und p_Q gering sind, sind die Gasdurchlässe Q_x durch die erste Öffnung und Q₂ durch die zweite Öffnung proportional den Größen P-p und p-p₀, die je nach der geometrischen Form der beiden Öffnungsquerschnitte von 1 bis 0,5 variieren. Beim Dauerbetrieb sind die Leistungen Q₁ und Q₂ gleich. Wenn daher die Drücke P und p_Q konstant sind und die erstere Öffnung unveränderlich ist, ist der Druck ρ eine Funktion der GrößeIt is known that it is possible to measure the distance between two adjacent surfaces with the aid of a gas flowing out. For this purpose, one surface is provided with a fine opening through which the gas flows. If the other surface is approached to this opening, the free cross-section for the passage of the gas depends on the distance between the two surfaces. Under this condition, the amount of gas or the pressure in front of (above) the opening allows the distance between the two surfaces to be determined. If in particular a calibrated aperture of con. constant cross-section is arranged in series with an opening, the cross-section of which is variable depending on the position of the two surfaces, the amount of pressure p between the two openings allows the free cross-section of the second opening to be determined, provided that the pressure is before the first opening is kept at a given value P and provided that the pressure behind the second opening is known, which can simply be atmospheric pressure p ₀ . If the pressure differences Pp and pp ₀ are small in relation to the pressures P, p and p _Q , the gas passages Q _x through the first opening and Q ₂ through the second opening are proportional to the sizes Pp and pp ₀ , which depend on the geometric The shape of the two opening cross-sections vary from 1 to 0.5. In continuous operation, the outputs Q ₁ and Q _{2 are the} same. Therefore, if the pressures P and p _{Q are} constant and the former opening is invariable, then the pressure ρ is a function of magnitude

der zweiten. Öffnung und kann daher nach einer geeichten Norm gemessen werden. Wenn somit die zweite Öffnung in einem Abstand ei von einer Wand angeordnet ist, ist p eine Funktion von. d, und die Messung vein p gestattet es, d zu ermitteln.The second. Opening and can therefore be measured according to a calibrated standard. Thus, if the second opening is spaced ei from a wall, p is a function of. d, and the measurement vein p makes it possible to determine d.

Um genaue Resultate zu erzielen-, muß der Druck P~ mit Hilfe eines Druckreglers oder eines DruckminderungSVentiils konstant gehalten werden, das vor (oberhalb) der ersten Öffnung angebracht ist.In order to achieve precise results, the pressure P ~ must be kept constant with the aid of a pressure regulator or a pressure reducing valve which is fitted in front of (above) the first opening.

Der Gebrauch bekannter Druckregler bringt nun aber Schwierigkeiten mit sich. Die genauesten unter ihnen, bei denen ein mit Flüssigkeit von konstantem Spiegel gefülltes Gefäß vorgesehen ist, in welches ein. festes-Gaseinlaßrohr taucht, sind zerbrechlich und für den praktischen Gebrauch bei industriellen Messungen wenig geeignet. Das gleiche gilt für Flüssigkeitsmanometer. Was anderseits die üblichen Regler und metallischen Manometer betrifft, so· fehlt es diesen an Empfindlichkeit und Genauigkeit.The use of known pressure regulators brings difficulties with it. The most accurate among them, in which a vessel filled with liquid of constant level is provided, in which one. solid-gas inlet tube submerges are fragile and inconvenient for practical use not very suitable for industrial measurements. The same goes for liquid manometers. What on the other hand When it comes to the usual regulators and metallic pressure gauges, they lack sensitivity and accuracy.

Zuir Beseitigung dieser Nachteile hat man vorgeschlagen, den Widerstand, den eine öffnung dem Gasdurohlaß entgegensetzt, nicht unmittelbar durch : 25 das Maß eines Druckes p zu messen, sondern durch Vergleich mit einem bekannten Widerstand.In order to eliminate these disadvantages, it has been proposed that the resistance which an opening opposes to the gas passage should not be measured directly by: measuring a pressure p , but by comparison with a known resistance.

Eine der bekanntesten Einrichtungen zur Durchführung einer solchen Ver-gleichsmessung ist diejenige, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Es handelt sich dabei auf dem Gebiet der Flüssigkeitsmechanik um eine der Wheatstoneschen Brücke, wie sie laufend zur .Messung elektrischer Widerstände benutzt wird, ähnliche Einrichtung.One of the best-known devices for carrying out such a comparison measurement is the one which is shown schematically in FIG. In the field of fluid mechanics, it is one of the Wheatstone bridges, as it is currently used for measuring electrical resistances, similar device.

Die Hauptzweige 1 und 2> dieser Brücke sind über die Leitung 3 mit einem Reservoir von verhältnismäßig konstantem Druck P verbunden. Von der VerHndueg 3 aus weist jeder der beiden Zweige zwai Öffnungen 4, 5 bzw. 6, 7 auf, welche dem Durchströmen des Gases Widerstand leisten und in Reihe geschaltet sind, wobei die Leitungsstücke zwischen-den öffnungen Kammern 8 und 9 bilden, zwischen denen die Brücke 10 sitzt, die mit einem die Rolle eines Druckausgleichsindikators spielenden Differentialmanonieter ri versehen ist Die Meßöffnuing 7 ist nahe einer Wand b angeordnet, während ein verstellbarer Körner 40 den nützlichen Querschnitt, d. h. also dan Widerstand der Vergleichsöffnung 5 zu modifizieren erlaufet. ■" Der Hauptvoczug dieser Einrichtung· nach der Art der Wheatstoneschen Brücke besteht darin, daß die Meßgenauigkeit sehr wenig -durch den Wert des · Ausgangsdruckes P und durch, die Temperatur beeinflußt wird, sofern sie nur in allen Teilen des Geräts die gleiche ist.The main branches 1 and 2 of this bridge are connected to a reservoir of relatively constant pressure P via line 3. From the connection 3, each of the two branches has two openings 4, 5 and 6, 7, which resist the flow of the gas and are connected in series, the line pieces between the openings forming chambers 8 and 9, between which the bridge 10 is seated, the playing with the role of a pressure equalization indicator Differentialmanonieter is provided ri the Meßöffnuing 7 is disposed b near a wall, while an adjustable grains 40 the useful cross-section, ie dan resistance of the comparative opening 5 erlaufet to modify. The main feature of this device, similar to the Wheatstone bridge, is that the measurement accuracy is very little influenced by the value of the outlet pressure P and by the temperature, provided that it is the same in all parts of the device.

Damit aber die Messung genau und von P unabhängig ist, muß der Druckausgleichsindikator 11 sehr sensibel sein. Genauer gesagt muß ■ der schwächste Druckunterschied, für welchen' der Indikator. 11 einen nennenswerten Ausschlag gibt, sehr gering gegenüber dem Druck sein, der in den .. Kammern 8 und 9 herrscht. Aus diesem Grunde ist vorgeschlagen worden, als Ausgleichsindikator ein Druckmanoirnetetr mit schrägen Röhren zu benutzen.However, so that the measurement is accurate and independent of P , the pressure compensation indicator 11 must be very sensitive. More precisely, ■ the weakest pressure difference for which 'the indicator. 11 is a noticeable deflection, be very low compared to the pressure that prevails in the .. chambers 8 and 9. For this reason it has been proposed to use a pressure manometer with inclined tubes as a compensation indicator.

Aber abgesehen von seiner Zerbrechlichkeit besitzt ein derartiges Manometer einen andern erheblichen Nachteil; wenn man. nämlich den vor den öffnungen 4 und 6 herrschenden Druck P wirken· läßt, ehe ein angenäherter Wideristandsausgleich dar öffnungen. 5 und 7 herbeigeführt ist, entleert man die .Flüssigkeit des Manometers. Man muß deshalb eine Sperre vorsehen, die das Ausströmen des Gases verhindert öder den empfindlichen Indikator abschaltet, solange man den Widerstand 5 derart regelt, daß sich in den Räumen & und 9 ein angenäherter Druckausgleich ergibt. Diese Sperre spielt die Rolle des Unterbrechers bei der Wheatstoneschen Brücke, der es erlaubt, den Strom nicht durch das empfindliche Galvanometer zu schicken, solange das Gleichgewicht der Brücke noch- nicht annähernd hergestellt ist. Die Anordnung der Sperre, die also· unentbehrlich ist, obwohl sie bisher bei den beschriebenen Einrichtungen nicht angewendet wurde, macht das Gerät für industrielle Zwecke praktisch unbenutzbar.But apart from its fragility, such a manometer has another considerable disadvantage; if. namely, allows the pressure P prevailing in front of the openings 4 and 6 to act before an approximate equalization of the resistance at the openings. 5 and 7 is brought about, one empties the .Liquid of the pressure gauge. A barrier must therefore be provided which prevents the gas from flowing out or switches off the sensitive indicator as long as the resistor 5 is regulated in such a way that there is an approximate pressure equalization in the spaces & and 9. This lock plays the role of the interrupter in the Wheatstone bridge, which makes it possible not to send the current through the sensitive galvanometer as long as the equilibrium of the bridge is not nearly established. The arrangement of the lock, which is therefore indispensable, although it has not previously been used in the described devices, makes the device practically unusable for industrial purposes.

An Stelle eines Flüssigkeitsmanometers· mit schrägen Röhren könnte man auch an die Benutzung eines metallischen Manometers üblicher Art denken. In diesem Falle kann das Manometer aber entweder einer großen Druckdifferenz' widerstehen und ist demgemäß notwendig wenig empfindlich, so daß sich die Vorteile einer Einrichtung nach Art der Wheatstoneschen Brücke nicht ausnutzen ließen, oder es ist sehr empfindlich und demzufolge zerbrechlich, so daß es besonders geschützt werden müßte, damit die großen Druckunterschiede, die zwischen den Kammern 8 und 9 während der Regulierung herrschen, nicht schaden können.Instead of a liquid manometer with inclined tubes, one could also use it think of a metallic manometer of the usual type. In this case the manometer can either a large pressure difference 'withstand and is therefore necessarily not very sensitive, so that the advantages of a facility like the Wheatstone Bridge could not be exploited, or it is very delicate and therefore fragile, so that it would have to be specially protected so that the large pressure differences that prevail between the chambers 8 and 9 during the regulation, can not harm.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Differential druckmesser der vorstehend beschriebenen Art, bei dem also ein aus zwei Zweigen bestehendes 1°° Leitungssystem vorgesehen ist, zwischen dessen, mit Druckgas beschickten Leitungszweigen, ein DruckausgleichsindikatO'r liegt, wobei jeder Leitungszweig eine unveränderliche Einlaßöffnung und eine einstellbare Auslaßöffnung aufweist und wobei die eine Auslaßöffnung al©· Vergleichsöffnung, die andere dagegen als Meßöffnuing dient.The present invention relates to a differential pressure gauge as described above Art, with a 1 °° consisting of two branches Line system is provided, between the line branches charged with pressurized gas, a pressure compensation indicator lies, each branch line having an invariable inlet port and a having adjustable outlet opening and wherein the one outlet opening al © · comparison opening, the others, however, serve as measuring opening.

Ein Differentialdruckmesser dieser Art wird erfindungsgemäß in der Weise verbessert, daß zwischen den Leitungsz-weigen als Indikator eine sehr no bewegliche, deformierbare, ringsum abgedichtete und in ihrer Mittellage Druckgleichbeit anzeigende Membran angeordnet ist, deren Durchbiegungen unter dem Einfluß, von Druckunterschieden zwischen den Leitungszweigen eine Anzeigevorrichtung steuern und der mindestens¹ auf einer Seite eine schalenartig geformte Abstütznäche gegenübersteht, gegen welche die Membran mit ihrer gesamten Fläche gleichzeitig anliegen kann, so daß ihre Zerstörung oder ihre bleibende Deformation verhindert 1 ao wird.A differential pressure meter of this type is improved according to the invention in such a way that a very no movable, deformable, all-round sealed membrane is arranged as an indicator and shows pressure balance in its central position, the deflections of which under the influence of pressure differences between the pipe branches Control display device and the at least ¹ on one side is opposite a shell-like support surface against which the membrane can rest with its entire surface at the same time, so that its destruction or permanent deformation is prevented.

Eine derartige Einrichtung kann ohne SchadenSuch a facility can be used without harm

großen Druckunterschieden widerstehen;, zugleich aber ihre Empfindlichkeit bewahren, wenn der Druckausgleich hergestellt ist.withstand large pressure differences; but at the same time retain their sensitivity when the Pressure equalization is established.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielhaft undThe drawing illustrates examples and

Meßgerät mit wenigstens einem elektrischenMeasuring device with at least one electrical

in schematischer Weise zwei pneumatische Meß- und Kontrollgeräte, die mit einem Differentialindikator gemäß der Erfindung ausgerüstet: sind.in a schematic way two pneumatic measuring and control devices with a differential indicator equipped according to the invention: are.

Fig. 2 zeigt; einen durch einen Durchmesser der deformierbaren Membran laufenden Querschnitt eines Geräts zum automatischen Messen und Kontrollieren der Maßänderungen eines Arbeitsstücks entlang einer seiner Flächen;Fig. 2 shows; a cross section running through a diameter of the deformable membrane a device for automatically measuring and controlling the dimensional changes of a workpiece along one of its faces;

Fig. 3 ist ein ähnlicher Achsialschnitt durch einFig. 3 is a similar axial section through a

S ignals tromkreis.S ignals circuit.

Zunächst sind nachstehend die den Geräten in beiden Figuren gemeinsamen Teile beschrieben.
Eine Verbindungsrohrleitung i2'ist einerseits mit einem nicht dargestellten Luftreservoir in Verbin-' dung, in welchem ein erheblich über dem atmosphärischen Druck liegender Druck P aufrechterhalten wird, der sich wenig ändert, und steht anderseits mit zwei Ableitungen 13 unid 14 über kalibrierte Öffnungen 15 und 16 in Verbindung, die der Einfachheit halber als identisch unterstellt werden. Die Leitungen 13 und 14 sind in einem Gehäuse 17 untergebracht. Die Leitung 13 mündet in eine Kammer 18, die über eine kalibrierte Öffnung 19 und einen Schlitz, des Deckels 20 mit der Außenluft in Verbindung steht, während, die Leitung 14 in eine kleinere Kammer 21 mündet, die mit der Außenluft durch eine zweite kalibrierte Öffnung 22 verbunden, ist. Ein weiter unten beschriebener Differentiialdruckindikator ist zwischen die beiden pneumatischen Kammern 18 und 21 eingeschaltet, die den Kammern 8 und 9 nach dem Schaltschema der Fig. 1 entsprechen.First of all, the parts common to the devices in both figures are described below.
A connecting pipeline i2 'is on the one hand connected to an air reservoir (not shown) in which a pressure P is maintained which is significantly above atmospheric pressure and changes little, and on the other hand is connected to two discharge lines 13 and 14 via calibrated openings 15 and 16 in connection, which for the sake of simplicity are assumed to be identical. The lines 13 and 14 are accommodated in a housing 17. The line 13 opens into a chamber 18 which is connected to the outside air via a calibrated opening 19 and a slot in the cover 20, while the line 14 opens into a smaller chamber 21 which is connected to the outside air through a second calibrated opening 22 connected, is. A differential pressure indicator, described below, is connected between the two pneumatic chambers 18 and 21, which correspond to the chambers 8 and 9 according to the circuit diagram of FIG.

In den Beiden der Kammer 18 ist ein Dichtungsring 23 eingelassen. Eine ringförmige: Schale 24 in Gestalt eines Drehkörpers ist mit ihrem untern Rand 25 dicht auf den Ring 23 aufgesetzt und weist unten einen Ansatz 26 auf, so· daß sich die Unterseite der Schale 24 in einem gewissen Abstand vom Boden der Kammer 18 befindet. Der Körper 24 ist mit mehreren Durchlässen 27 versehen, die regelmäßig verteilt sind. Sein oberer Rand ist eben; er dient dazu, den Umfang einer kreisförmigen Membran 29 abzustützen, die, normalerweise eben, gleich leicht nach der einen oder andern Seite durchgebogen werden kann.In the two of the chamber 18 is a sealing ring 23 let in. An annular: shell 24 in the form of a rotating body is with its lower Edge 25 is placed tightly on the ring 23 and has a shoulder 26 at the bottom so that the underside the shell 24 is at a certain distance from the bottom of the chamber 18. The body 24 is provided with several passages 27 which are regularly distributed. Its upper edge is flat; he serves to support the periphery of a circular membrane 29 which, normally flat, can be easily bent to one side or the other.

Ein zweiter ring- oder schalenförmiger Körper 30, der ungefähr dem ersteren gleicht, aber umgekehrt ausgebildet und ebenfalls mit Durchlässen 31 versehen ist, wird mit seinem umtern, ebenen Rand 32 auf den Umfang der Membran 29 aufgesetzt, die so zwischen, den beiden Schalen, festgeklemmt ist, welche im Gehäuse 17 durch nicht dargestellte Mittel befestigt sind.A second ring-shaped or cup-shaped body 30 which is roughly the same as the former but reversed is formed and is also provided with passages 31, is flat with its umtern Edge 32 placed on the circumference of the membrane 29, which is clamped between the two shells which are fixed in the housing 17 by means not shown.

Die konkaven Oberflächen der beiden Ringe 24 und 30 liegen einander gegenüber und haben außerdem die gleiche Umdrehungsachse z-z, welche mit der Symmetriachse der Membran zusammenfällt. Sie sind derart geformt, daß sie Abstützflächen für beinahe den ganzen*, effektiv verformbaren Teil der Membran bilden.The concave surfaces of the two rings 24 and 30 are opposite one another and also have the same axis of rotation zz, which coincides with the axis of symmetry of the membrane. They are shaped in such a way that they form support surfaces for almost the entire * effectively deformable part of the membrane.

Die Membran 29 trägt in ihrer Mitte eine Scheibe 33,, die mit Hilfe eines Bolzens 34 befestigt ist, welcher den obern Ring 30 frei durchdringt und mit einer biegsamen Kontaktzunge 35 \^rerbunden ist, deren einesi Ende an einem Halter 36 sitzt, während ihr freies Ende zwischen zwei leitenden, in einem Isolierblock 39 befestigten Lamellen 37, 38 so¹ angeordnet ist, daß es keine davon berührt, wenn der mittlere Teil der Membran 29 sich in gleichem Abstand von. den konkaven Oberflächen der beiden» sehalenförmigen Ringe befindet.The membrane 29 carries in its center a disk 33 ,, which is fixed by means of a bolt 34 which penetrates the upper ring 30 is free and is erbunden ^r with a flexible contact tongue 35 \, sitting in the Einesi end to a holder 36, while their free end between two conductive, insulating block 39 mounted in a lamella 37 is arranged 38, so ¹ that there is no touching thereof, if the middle portion of the diaphragm 29 at an equal distance from. the concave surfaces of the two »neck-shaped rings.

Die kalibrierte Öffnung 2Q.< mündet mit kleinem Abtand d vor einem Werkstück b, an dem gewisse Dimensionen gemessen werden sollen.The calibrated opening 2Q. < Opens with a small distance d in front of a workpiece b on which certain dimensions are to be measured.

Der freie Querschnitt der zweiten Öffnung 19 wird durch einen axial verstellbaren Kegel 40 modifiziert.The free cross section of the second opening 19 is defined by an axially adjustable cone 40 modified.

Alle im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Organe finden sich in gleicher Weise und ähnlicher Anordnung auch in dem Gerät gemäß Fig. 3. Sie bilden eine Act pneumatische Wheatstonesche Brücke.All organs described in connection with FIG. 2 are found in the same way and in a similar manner Arrangement also in the device according to FIG. 3. They form an Act pneumatic Wheatstone ash Bridge.

Das Gerät gemäß Fig. 2·, welches dazu dient, automatisch beispielsweise die Stärkeunterschiede eines Werkstücks b zu kontrollieren, das auf einer Unterlage M ruht und vom Arbeiter in Längsrichtung verschoben wird, weist zusätzlich einen elektrischen Hilfsmotor 41 mit doppeltem Drehsinn auf, dessen gegensätzliche Feldwicklungen mit den Lamellen 37, 38. verbunden sind:. Ein Pol der Stromquelle S ist direkt mit der Klemme 42 des Motors verbunden. Der andere. (Masse-) Pol ist durch eine Leitung 43 mit dem Gehäuse 17 verbunden.The device according to FIG. 2, which is used to automatically control, for example, the differences in thickness of a workpiece b , which rests on a base M and is moved in the longitudinal direction by the worker, additionally has an electric auxiliary motor 41 with a double sense of rotation, whose opposing field windings connected to the slats 37, 38 :. One pole of the power source S is directly connected to the terminal 42 of the motor. The other. The (ground) pole is connected to the housing 17 by a line 43.

Ein Ritzel 44, das am Ende der Motorwelle 41 sitzt, kämmt mit der hohe Zähne aufweisenden Innenverzahnung einer Scheibe 45, welche sich um die Achse Z-Z drehen und längs dieser Achse verstellen kann. Der Mittelziapfen 46 der Scheibe 45 weist ein Gewinde auf, das in eine mit: Gewinde versehene Bohrung 47 der Abdeckplatte 20 greift. An ihrem äußern Umfang weist die Scheibe 45 eine Skala 48 auf, die sich gegenüber einem festen Zeiger 49 bewegen kann.A pinion 44, which is seated at the end of the motor shaft 41, meshes with the internal toothing, which has high teeth, of a disk 45, which can rotate about the axis ZZ and can be adjusted along this axis. The central pin 46 of the disk 45 has a thread which engages in a threaded hole 47 in the cover plate 20. On its outer circumference, the disk 45 has a scale 48 which can move relative to a fixed pointer 49.

Die Benutzung des Geräts geschieht wie folgt: Die horizontale Unterlage M, die in der Höhe verstellbar ist, wird in eine solche Lage, gebracht, daß der Abstand d der kalibrierten öffnung 22 von der Oberfläche des Werkstücks b für diese öffnung einen freien Luftdurchlaß von gleichem Widerstand wie dem der Öffnung 19 erzeugt, wobei der Kegel 40 zuvor in eine dem Punkte ο der Skala 48 entsprechende Stellung gebracht worden ist.The use of the device happens as follows: The horizontal support M, which is adjustable in height, is brought into such a position that the distance d of the calibrated opening 22 from the surface of the workpiece b provides a free air passage of the same for this opening Resistance like that of the opening 19 is generated, the cone 40 having previously been brought into a position corresponding to the point o on the scale 48.

Dar Arbeiter verschiebt dann das Stück b in Längsrichtung auf der Unterlage M. Wenn sich die Werkstückdicke ändert, tut dies> auch der Abstand d, und der freie Durchlaß durch die öffnung 22 ändert sich ebenso· wie der Druck, der in der Kammer 21 herrscht und auf die Unterseite der Membran 29 wirkt. Wenn es sich dabei z. B. um einen fühlbaren Unterdruck handelt, biegt sich die Membran nach unten durch, und ihre wirksame Fläche stützt sich fast auf ihrer gesamten Erstreckung gegen die konkave Fläche der Schale 24, die ihr nun als Unterlage dient und jede schädliche Überbeanspruchung der Membran unter der Ein-The worker then moves the piece b in the longitudinal direction on the base M. If the workpiece thickness changes, so does the distance d, and the free passage through the opening 22 changes, as does the pressure in the chamber 21 and acts on the underside of the membrane 29. If it is z. B. is a perceptible negative pressure, the membrane bends downward, and its effective surface is supported almost over its entire extent against the concave surface of the shell 24, which it now serves as a base and any harmful overstressing of the membrane under the one -

•wirkung des Diruckunterschiedes zwischen den Kammern 18 und 2H verhütet. Indem sie sich durchbiegt, zieht die Membran die Kontaktzunge 35 mit sich, die den Stromkreis· des Motors 41 schließt, indem sie in elastischen Kontakt mit der Lamelle 3(8 kommt. Der Motor 41 wird also angelassen und bringt die Scheibe 45 zum Drehen, die. ihrerseits eine axiale Verstellung des Kegels 40 in der öffnung 19 hervoirruft, bis der durch diese öffnung hervorgerufene Widerstand gleich dem der öffnung 22 gegenüber dem Werkstück b wird.• The effect of the pressure difference between chambers 18 and 2H is prevented. As it bends, the membrane pulls the contact tongue 35 with it, which closes the circuit of the motor 41 by coming into elastic contact with the lamella 3 (8. The motor 41 is thus started and causes the disc 45 to rotate, which in turn causes an axial adjustment of the cone 40 in the opening 19 until the resistance caused by this opening equals that of the opening 22 with respect to the workpiece b .

Der Druckausgleich zwischen den Kammern 18 und 21 stellt sich nun ein; die Membran nimmt wieder ihre aus Fig. 2 ersichtliche Mittelstellung ein, und die Kontaktzunge 35 hebt sich von der Lamelle 38 ab. Da der Stromkreis 42-41-38-35 (Schalengehäuse und Leitung 43) unterbrochen ist, hält der Motor 41 an. Während des· Umlaufs des Motors 41 hat sich die Skala 48 gegenüber dem ao Zeiger 49 uim ein Maß gedreht, das der zum Druckausgleich zwischen den Kammern 18 und 21 erforderlichen Änderung das öffnungsdUrcMasses 19 entspricht. Dieses Maß, das direkt auf der Skala abgelesen werden kann, gibt dem Arbeiter an, um wieviel sich der Abstand d vergrößert und demzufolge die Stärke e des Werkstücks im Vergleich zur Dicke des Werkstücks zu Beginn der Operation verringert hat.The pressure equalization between the chambers 18 and 21 is now established; the membrane again assumes its central position shown in FIG. 2 , and the contact tongue 35 lifts off the lamella 38. Since the circuit 42-41-38-35 (shell housing and line 43) is interrupted, the motor 41 stops. During the rotation of the motor 41, the scale 48 has rotated relative to the pointer 49 by an amount which corresponds to the change in the opening pressure 19 required for pressure equalization between the chambers 18 and 21. This measure, which can be read off directly on the scale, tells the worker how much the distance d has increased and consequently the thickness e of the workpiece compared to the thickness of the workpiece at the beginning of the operation.

Wenn sich umgekehrt die Dicke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stellungen des Werkstücks vergrößert, nimmt der Druck in der Kammer 21 zu, :■· . und die Membran 29 biegt sich mach oben durch, bis sie sich gegen die Schale 30 abstützt. Hierbei schließt die Zunge 35 den Motorotromkreis durch Kontakt mit der Lamelle 37; der Motor 41 läuft dann umgekehrt wie zuvor, bis das pneumatische Gleichgewicht zwischen den Kammern 18 und 21 wiederhergestellt ist, worauf die Membran 29 in ihre Mittelstellung zurückkehrt und den Stromkreis zwischen der Lamelle 37 und der Zunge 35 unterbricht. Die neue Stellung der Skala 48 gegenüber dem Zeiger 49 läßt dabei die Zunahme der Dicke e des Werkstücks b -gegenüber der zuvor kontrollierten Stelle erkennen. Inidem man so* nacheinander das Werkstück verrückt und es jedesmal, wenn der Motor 41 läuft, so lange anhält, bis-dieser von selbst wieder anhält, kann man auf halbautomatischem Wege <die Schwankungen der Dicke des Werkstücksüber seine ganze Länge prüfen. Selbst wenn man -unabsichtlich das Werkstück plötzlich von der öffnung 22 entfernt, wird der sich dabei in der Kammer 21 einstellende rasche Druckabfall die Membran 29 nicht beschädigen, da diese sich einfach über ihre ganze nutzbare Oberfläche gegen die konkave Fläche der unteren Pfanne oder Schale 24 abstütet. Die Durchlässe 27 haben einen zu geringen Durchmesser, als daß sich durch sie hindurch ein Stoß von ausreichender Stärke entwickeln könnte, um die Membran zu zerstören, selbst wenn sie dünn, also empfindlich ist.Conversely, when the thickness increases between two successive positions of the workpiece, the pressure in the chamber 21 increases: ■ ·. and the membrane 29 bends at the top until it is supported against the shell 30. Here, the tongue 35 closes the motor circuit by contact with the lamella 37; the motor 41 then runs in reverse as before until the pneumatic equilibrium between the chambers 18 and 21 is restored, whereupon the membrane 29 returns to its central position and the circuit between the lamella 37 and the tongue 35 is interrupted. The new position of the scale 48 with respect to the pointer 49 shows the increase in the thickness e of the workpiece b compared to the previously controlled point. By moving the workpiece one after the other and stopping it every time the motor 41 is running until it stops again by itself, one can semi-automatically check the fluctuations in the thickness of the workpiece over its entire length. Even if you unintentionally remove the workpiece from the opening 22, the rapid pressure drop that occurs in the chamber 21 will not damage the membrane 29, since it simply rests over its entire usable surface against the concave surface of the lower pan or shell 24 pays off. The passages 27 are too small in diameter for a shock of sufficient strength to develop through them to destroy the membrane, even if it is thin, that is to say sensitive.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Gerät, das beispielsweise ebenfalls zur Kontrolle der Abmessungen eines Werkstücks b oder einer Reihe von Werkstücken dienen kann, ist der Kegel 40 fest mit einem Schaltknopf 51 verbunden, dessen Gewindeansatz 52 in eine Gewindebohrung des Deckels 20 eingreift. Die leitenden Lamellen 37 und 38 sind mit zwei verschiedenen Stromkreisen 53, 54 verbunden, die parallel im Verteilernetz ^ liegen. In einem sehr einfachen Beispiel können diese Stromkreise Signallampen verschiedener Farbe darstellen. : Man sieht ohne weiteres-, daß eine Änderung in der Abmessung eines Werkstücks b eine Druckerhöhung in der Kammer 2ü hervorruft, die sich in einer Durchbiegung der Membran 29 nach oben und damit in eimer Schließung des Kontakts 35-37 auswirkt, wodurch die Lampe 53 aufleuchtet.. Der Arbeiter dreht dann den Knopf 51 derart, daß der Kegel 40 so weit in die öffnung 19 eindringt, bis die Lampe 53 erlischt, wasi die Rückkehr der Membran 29 in die Mittelstellung und damit die Wiederherstellung des Diruckgleichgewichts zwischen ΐβ und 21 anzeigt. Die Ablesung an der Skala 48 läßt den neuen, durch den Abstand d gegebenen Wert und damit die Änderung in der Messung des Stücks b, wie oben beschrieben, erkennen. In the device shown in FIG. 3, which can also be used, for example, to check the dimensions of a workpiece b or a series of workpieces, the cone 40 is firmly connected to a switch button 51, the threaded projection 52 of which engages in a threaded hole in the cover 20. The conductive lamellas 37 and 38 are connected to two different circuits 53, 54 which are parallel in the distribution network ^. In a very simple example, these circuits can represent signal lamps of different colors. It can be seen without further ado that a change in the dimensions of a workpiece b causes a pressure increase in the chamber 2ü, which results in an upward deflection of the membrane 29 and thus in the closure of the contact 35-37, whereby the lamp 53 The worker then turns the knob 51 in such a way that the cone 40 penetrates the opening 19 until the lamp 53 goes out, which indicates the return of the membrane 29 to the central position and thus the restoration of the pressure equilibrium between ΐβ and 21 . The reading on the scale 48 reveals the new value given by the distance d and thus the change in the measurement of the piece b, as described above.

Leuchtet umgekehrt die Lampe 54 auf, so· bedeutet dies eine Änderung der Werkstückabmessung im entgegengesetzten Sinne.Conversely, if the lamp 54 lights up, this means a change in the workpiece dimensions opposite senses.

Ee ist klar, daß die Anwendungsmöglichkeiten des Diifrerentialdiruckmessers gemäiß der Erfindung sehr verschiedenartig sein können und daß die Einrichtungen gemäß den Fig. 2 und 3 lediglich Beispiele darstellen. So' kann das· neuartige Gerät insbesondere zur automatischen Steuerung einer Werkzeugmaschine verwendet werden. Die Funktion der in Fig. 3 dargestellten. Einrichtung ist dann so, daß das Werkstück b tieispielsWeise einen durch Schleifen zu bearbeitenden Zylinder darstellt, wobei die Kontaktlamelle 37 in Wegfall kommt.It is clear that the possible uses of the differential pressure meter according to the invention can be very diverse and that the devices according to FIGS. 2 and 3 are only examples. The novel device can thus be used in particular for the automatic control of a machine tool. The function of the shown in FIG. Device is then such that the workpiece is a b tieispielsWeise by grinding cylinder to be machined, wherein the contact blade 37 comes in discontinuation.

Der Schleifstein arbeitet dabei den Zylinder ab, und es handelt sich darum, die Maschine anzuhalten, sobald der Durchmesser des Werkstücks ein bestimmtes Maß erreicht hat. Zu diesem Zweck ordnet man an Stelle des Werkstücks b zunächst einen Musterzylinder an, dessen Durchmesser dem gewünschten Maß des Werkstücks entspricht. Dann nähert man die Öffnung 22 der Oberfläche des Musterzylinders derart, daß der Abstand d der no Öffnung 2i2 vom Mustarzylinder etwas größer als der Unterschied der Halbmesser von Arbeitsstück und MuBterzyiinder ist. Hierauf regelt man den Kegel 24 auf Druckausgleich zwischen den Kammern 18' und 2:i ein, d. h. auf den Punkt, bei welchem die Zunge 35 die Lamelle 38 berührt. Sodann ersetzt man den Musterzylinder durch das rohe Arbeitestück und setzt die Maschine in Gang. Zu Beginn der Bearbeitung ist der Abstand der Öffnung 221 von der rohen Zylinderoberfläohe kleiner als der mit dem Musterzylinder erhaltene Wert d; der Druck in der Kammer 21 ist also· größer als derjenige in der Kammer 18, und die Membran 29 stützt sich gegen die Schale 30 ab. In dem Maße, wie der Rohzylinder vom Schleifstein abgearbeitet wird, nimmt der Abstand der Öffnung 22The grindstone works the cylinder, and it is a matter of stopping the machine as soon as the diameter of the workpiece has reached a certain level. For this purpose, instead of workpiece b, first a sample cylinder is arranged, the diameter of which corresponds to the desired dimension of the workpiece. The opening 22 is then approached to the surface of the pattern cylinder in such a way that the distance d of the opening 2i2 from the pattern cylinder is somewhat greater than the difference in the radius of the workpiece and the pattern cylinder. The cone 24 is then regulated to equalize pressure between the chambers 18 'and 2: i, ie to the point at which the tongue 35 touches the lamella 38. The sample cylinder is then replaced by the raw work piece and the machine is started. At the start of machining, the distance between the opening 221 and the raw cylinder surface is smaller than the value d obtained with the sample cylinder; the pressure in the chamber 21 is thus greater than that in the chamber 18, and the membrane 29 is supported against the shell 30. To the extent that the rough cylinder is processed by the grinding stone, the distance between the opening 22 increases

von der Zylinderoberfläche zu, während sich der Druck in der Kammer 21 verringert. Sobald der Zylinderdruckmesser bei der Bearbeitung dein verlangten Wert erreicht, tritt gleicher Druck zwischen den beiden Kammern 21 und 18 ein, der Kontakt 38 wird also geschlossen, und das hierdurch erregte Relais 54 bewirkt das Anhalten der Maschine.from the cylinder surface, while the Pressure in the chamber 21 is reduced. As soon as the cylinder pressure gauge is required for processing When the value is reached, the same pressure occurs between the two chambers 21 and 18, the contact 38 is thus closed, and the thereby energized relay 54 causes the machine to stop.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung u. a. die folgenden technischen Vorteile -bietet: 1. die _ Möglichkeit, bei hohem Druck zu arbeiten., trotzdem aber eine sehr weiche und infolgedessen gegen kleine Druckunterschiede sehr empfindliche Membran zu benutzen, die großen Druckunterschieden zwischen ihren beiden Seiten widersteht, so daß man den Vorteil, der sich aus einer Schaltung nach Art der Wheatstoneschen Brücke ergibt, voll ausnutzen kann; 2. die Schaffung eines Geräts von sehr geringem Volumen, das folglich sehr schnell auf Änderungen der zu messenden oder kontrollierenden Größe anspricht. Man erhält in der Tat eine außerordentlich rasche Reaktion des Geräts, indem man das effektive Volumen des gasförmigen:, hinter der Öffnung 16 befindlichen Mediums dadurch verringert, daß man diese öffnung an den Ausgang der Leitung 14 in den zylindrischen Raum legt, welcher die Kammer 21 bildet.From the above it follows that the invention offers the following technical advantages, among others: 1. The possibility of working at high pressure, but nevertheless using a very soft membrane, which is therefore very sensitive to small pressure differences, the large pressure differences between resists its two sides, so that one can take full advantage of a circuit in the manner of the Wheatstone bridge; 2. The creation of a very small volume device which consequently responds very quickly to changes in the quantity to be measured or controlled. Indeed, an extremely rapid reaction of the device is obtained by reducing the effective volume of the gaseous medium located behind the opening 16 by placing this opening at the outlet of the line 14 in the cylindrical space which the chamber 21 forms.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Differential pressure meter with a pipe system consisting of two branches, a pressure balance indicator between its line branches charged with pressurized gas with each branch having a fixed inlet port and an adjustable one Having outlet opening and wherein the one outlet opening as a comparison opening, the other on the other hand serves as a measuring opening, characterized in that between the line branches (13 and 14) as an indicator a very mobile, deformable, all-round sealed and in its central position is arranged pressure equality indicating membrane (29J, whose deflections under the influence of pressure differences between the branch pipes Control display device and at least on one side a shell-like shaped support surface (24, 30) opposite, against which the membrane (29) can rest with its entire surface at the same time, so that their Destruction or permanent deformation is prevented.

2. Pressure gauge according to claim 1, characterized in that the display device has at least one electrical contact (35 · 37> 38) actuated when the diaphragm (29) is bent ¹ , which controls the circuit for the actuating elements (53, 54) of a visible or audible indicator controls.

3. Pressure gauge according to claim 1, characterized characterized in that it controls the adjustment device (40) of the comparison opening (19) Has actuating member (45, 51).

4. Pressure gauge according to claim 3, characterized in that the actuator consists of a manual adjustment knob (51), a scale (48) and an identification mark (49), the Scale (48) attached to the button (51) and the identification mark (49) on a fixed part of the housing (20) of the measuring device is attached,

5. Pressure gauge according to claim 1, 2 and 3, characterized in that it has a through the mentioned circuit powered, the actuator (45) controlling auxiliary motor (41) having.

6. Pressure meter according to claim 2, characterized in that the contact (35, 37, 38) controls at least one electromagnet feeding electrical circuit which is used to switch functions of a machine tool.

1 sheet of drawings

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